第五章 滴定分析2學(xué)

酸堿滴定法Acid-baseTitration

第五章化學(xué)分析儀器分析滴定分析重量分析光分析電分析色譜分析第一節(jié)滴定分析概述

1.滴定分析法

2.標(biāo)準(zhǔn)溶液:已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液.3.試樣:被分析的物質(zhì).4.計(jì)量點(diǎn)(理論終點(diǎn)):滴入的標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí).5.滴定終點(diǎn):指示劑發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn).滴定分析所采用的化學(xué)反應(yīng)，必須具備以下條件：1.反應(yīng)必須定量進(jìn)行；2.反應(yīng)必須迅速完成；3.有簡(jiǎn)便可靠的方法確定終點(diǎn)；4.溶液中其它組分不干擾主反應(yīng).一、變色原理二、變色范圍第二節(jié)酸堿指示劑指示劑:是一類在不同pH值溶液中能發(fā)生自身結(jié)構(gòu)變化而顯示不同顏色的有機(jī)化合物.

HInH++In-

(紅色)(蘭色)

KHIn=[H+][In-]/[HIn]

KHIn=[H+][In-]/[HIn](指示劑常數(shù))pH=pKHIn+lg[In-]/[HIn]當(dāng)[In-]/[HIn]=1時(shí),pH=pKHIn

(指示劑理論變色點(diǎn))

[In-]/[HIn]≥10,pH≥pKHIn+1[In-]/[HIn]≤1/10,pH≤pKHIn-11/10<[In-]/[HIn]<10,顯混合色.

∴pKHIn±1指示劑的變色范圍(變色域)酚酞8.2~10.0甲基橙3.1~4.4酚酞甲基橙10.03.18.24.4第三節(jié)滴定曲線和指示劑的選擇酸堿滴定曲線:以滴定過(guò)程中所加入的酸(堿)標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為橫坐標(biāo),以相應(yīng)的溶液pH值為縱坐標(biāo)所繪制的關(guān)系曲線.一.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的滴定用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol·L-1HCl溶液pH值的變化VNaOH/ml0.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 40.00中和百分?jǐn)?shù)/%0.0090.0099.0099.90100.0 100.1 101.0 200.0 V剩余HCl/ml20.00 2.00 0.20 0.02

V過(guò)量NaOH/ml

0.02 0.20 20.00[H+]/mol·L-11.00×10-15.26×10-35.03×10-45.00×10-51.00×10-72.00×10-102.00×10-113.00×10-13pH1.00 2.28 3.30 4.30 7.00 9.70 10.70 12.52選擇指示劑的原則：所選指示劑的變色范圍能全部或部分落在滴定突躍范圍內(nèi)。(1)滴定前HAc溶液的[H+]為：以0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol·L-1HAc溶液為例:二.一元弱酸的滴定(2)滴定開(kāi)始至等量點(diǎn)前當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.98ml時(shí)：(3)等量點(diǎn)pOH=5.27pH＝14.00－5.27＝8.73(4)等量點(diǎn)后如當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20.02ml時(shí)：pOH＝4.3pH＝14－pOH＝9.70用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol·L-1HAc溶液pH值的變化滴定曲線的特點(diǎn)(1)滴定開(kāi)始點(diǎn)的pH值為2.88而不是1.00。(2)滴定剛開(kāi)始時(shí)，曲線的坡度較大，而后又轉(zhuǎn)平緩，當(dāng)?shù)味ń咏攘奎c(diǎn)時(shí)，曲線出現(xiàn)較大的坡度，即產(chǎn)生了滴定突躍。(3)突躍范圍為7.75～9.70Ka?c≥10-8,才能用強(qiáng)堿滴定.三.一元弱堿的滴定以0.1000mol/LHCl

→0.1000mol/LNH3H2O20.00ml為例.突躍范圍4.30-6.30計(jì)量點(diǎn)pH=5.28甲基橙(紅)Kb?c≥10-8,才能用強(qiáng)酸滴定.用0.1000mol·L-1HCl溶液滴定20.00ml0.1000mol·L-1NH3溶液pH值的變化第四節(jié)分析結(jié)果的誤差和有效數(shù)字(一)系統(tǒng)誤差1.方法誤差2.儀器誤差3.試劑誤差4.操作誤差(二)偶然誤差(三)過(guò)失誤差一.誤差產(chǎn)生的原因和分類二.誤差的表示方法反映一組測(cè)量值之間的符合程度，由偏差來(lái)衡量。反映測(cè)量值與真實(shí)值的符合程度，由誤差來(lái)衡量。準(zhǔn)確度accuracy精密度precision誤差(error)絕對(duì)誤差＝測(cè)量值－真實(shí)值相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差/真實(shí)值誤差的大小反映了測(cè)量準(zhǔn)確程度E＝X－TRr＝E/T

偏差(deviation)偏差是指單獨(dú)測(cè)量值與平均測(cè)量值之間的差異偏差的大小反映了測(cè)量精密程度三.提高結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度的方法避免系統(tǒng)誤差 方法選擇 儀器校準(zhǔn) 空白試驗(yàn) 對(duì)照試驗(yàn)減小偶然誤差 增加平行測(cè)定次數(shù)四.有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(一)有效數(shù)字:測(cè)量的準(zhǔn)確數(shù)字與一位估讀數(shù)字.(1-9)前面的‘0’不是有效數(shù)字.0.1268(4位)0.0035(2位)(1-9)中間或后面的‘0’為有效數(shù)字.0.2056(4位)0.03780(4位)1.整數(shù)末尾的0,不確定.如11001.1×103(2位)1.10×103(3位)1.100×103(4位)2.自然數(shù)不確定.3.pH,pK,lgC

取決于小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù).

pH=10.02(2位)(二)運(yùn)算規(guī)則數(shù)字修約:有效數(shù)字確定后,

舍棄多余數(shù)字的過(guò)程.修約規(guī)則---四舍六入伍留雙.尾數(shù):比要保留的數(shù)字多一位的數(shù).尾數(shù)≤4,舍去.尾數(shù)≥6,進(jìn)位尾數(shù)=5后面非0,進(jìn)位.

后面是0,前面‘偶’舍去.前面‘奇’進(jìn)位.例如:將3.161.3491.352.45和1.851修約為2位有效數(shù)字.解:3.21.31.42.41.9注意:修約要一次到位,不能分次連續(xù)修約.如誤將3.149→3.15→3.2

應(yīng)該3.149→3.1四舍六入五看齊五后有數(shù)進(jìn)上去尾數(shù)為零向左看左數(shù)奇進(jìn)偶舍棄運(yùn)算規(guī)則1.加減法---以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的為準(zhǔn).

如0.0211+26.52+2.07528